降低预焙阳极铝电解槽压降实践
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200kA预焙铝电解槽降低工作电压的生产实践
比的稳定性差 。分子 比对 工作 电压 的影响 主要 通过其 导 电 性和对槽温的作用 表现 出来。设计 中分子 比范 围为 ２ ３— ， ２ ５ 而 实际其 合格率 很低 ， ，， 仅为 ４ ％左右 。低于 ２ ３的 比率 ０ ，
３ 提高电解质的导 电性
已知电解质压降 占槽 电压 的 ３ ％ 一 Ｊ ， 同极距 、 ５ ４％ 它 Ｄ 电
关键词 ： 电解槽 ； 分子 比； 工作 电压
中 图分 类 号 ：Ｆ ２ Ｔ８ １ 文 献标 识 码 ： Ｂ
Ｐｒ ｃ ｉｅ ｎ Ｒｅ ｃｎ ｌａ ｅ ｏ ０ Ａ ｅ ｂａ ｎｇ Ａｌ ｍ ｉ ｉ ｄ ｔｏ ｌｓ ａ ｔｃ ｓｏ ｄｕ ｉ ｇ Ｖｏｔ ｇ ｆ２ ０ ｋ Ｐｒ － ｋｉ ｕ ｎ ｕｍ Ｒｅ ｕｃｉ ｎ面 的原因 ， 必须保持较高的工作电压才能维持相应 的 热平衡 ， 因而多消耗 了一部分 电能 。
另外一个原 因是 ， 由于技术 条件 的匹配不合 理 。 造成 了
两水平 的波动较大 ， 表现为铝水的忽高忽低 和电解质水平 的 不稳定 。按 照设计 ， 水保持 ｌ 铝 ８—２ ｍ， ０ｃ 电解质保持 ２ ０— ２ ｍ。铝水过 高 ， ２ｃ 会造成炉底变冷 ， 使炉底容易生成 沉淀或 结壳 ， 使炉底压降增大 ； 电解质水平偏低时 ， 溶解氧化铝 的能 力降低 ， 氧化铝 沉淀生 成 的机率 增加 ， 终炉 底 状况 恶化 。 最 由于炉底沉 淀和结 壳均增 加 电压 降， 论是 那种 情 况造 成 不
ｖ ｌａ ｅ． ｏｔｇ
Ｋｅ ｒ ｓ ａｕ ｎｕ ｒ ｕ ｔ ｎ ｃ Ｈ ；ｍｏｅ ｕｅ ｒ ｔ ；ｖ ｌ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｍｉ ｍ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ｄ ｏ ｌｃ ｌ ａｉ ｏ ｏｔ ｅ ａ
１ 前 言
３ 提高电解质的导 电性
已知电解质压降 占槽 电压 的 ３ ％ 一 Ｊ ， 同极距 、 ５ ４％ 它 Ｄ 电
关键词 ： 电解槽 ； 分子 比； 工作 电压
中 图分 类 号 ：Ｆ ２ Ｔ８ １ 文 献标 识 码 ： Ｂ
Ｐｒ ｃ ｉｅ ｎ Ｒｅ ｃｎ ｌａ ｅ ｏ ０ Ａ ｅ ｂａ ｎｇ Ａｌ ｍ ｉ ｉ ｄ ｔｏ ｌｓ ａ ｔｃ ｓｏ ｄｕ ｉ ｇ Ｖｏｔ ｇ ｆ２ ０ ｋ Ｐｒ － ｋｉ ｕ ｎ ｕｍ Ｒｅ ｕｃｉ ｎ面 的原因 ， 必须保持较高的工作电压才能维持相应 的 热平衡 ， 因而多消耗 了一部分 电能 。
另外一个原 因是 ， 由于技术 条件 的匹配不合 理 。 造成 了
两水平 的波动较大 ， 表现为铝水的忽高忽低 和电解质水平 的 不稳定 。按 照设计 ， 水保持 ｌ 铝 ８—２ ｍ， ０ｃ 电解质保持 ２ ０— ２ ｍ。铝水过 高 ， ２ｃ 会造成炉底变冷 ， 使炉底容易生成 沉淀或 结壳 ， 使炉底压降增大 ； 电解质水平偏低时 ， 溶解氧化铝 的能 力降低 ， 氧化铝 沉淀生 成 的机率 增加 ， 终炉 底 状况 恶化 。 最 由于炉底沉 淀和结 壳均增 加 电压 降， 论是 那种 情 况造 成 不
ｖ ｌａ ｅ． ｏｔｇ
Ｋｅ ｒ ｓ ａｕ ｎｕ ｒ ｕ ｔ ｎ ｃ Ｈ ；ｍｏｅ ｕｅ ｒ ｔ ；ｖ ｌ ｇ ｙ ｗｏ ｄ ： ｌ ｍｉ ｍ ｅ ｃ ｉ ｅ ｓ ｄ ｏ ｌｃ ｌ ａｉ ｏ ｏｔ ｅ ａ
１ 前 言
影响铝电解阳极压降因素分析及改进
根据生产实践经验，钢爪在使用中腿部受到电 解质液侵蚀以及高温氧化逐步剥落变细，加上阳极 炭块重力的作用，使得钢爪发生变形，形状变成十分 明显的两端粗中间细形状，在日常工作中我们习惯 称之为“细脖子”状，钢爪被冲蚀腐蚀，钢爪的直径变 小，有效导电截面积减小，电阻增加，钢爪压降增大。 钢爪产生晃动导致铁一炭压降增大很多，甚至出现 脱极及熔化断裂等不安全因素。经研究发现，部分 厂家采用了非同径腿安全节能型阳极钢爪，既有利 于安全节能，又不会影响磷铁环压脱，可以解决上述 不安全问题。此钢爪的底部比中部略粗，呈圆台腿 型，钢爪腿与磷铁环的接触面积增大，磷生铁环侧面 下部厚度减薄，磷铁液绕铸冷却后收缩量减小，磷铁 环与阳极炭碗内壁间的缝隙也变小，试验显示铁一 压降同比降低，钢爪使用寿命延长，其技术关键要点 是要掌握好腿的底部与侧面的夹角度数。 ２．２助熔剂熔池保护全截面熔铸再制造钢爪腿技 术应用
２ 降低铁碳压降主要技术措施
不同电解铝企业的管理模式、操作质量和原材
料指标、不尽相同，预培阳极的爆炸焊压降、钢爪压 降、钢一炭压降和炭块压降会有差距。铝电解企业 间阳极压降的差异，主要是爆炸焊块压降、钢爪自身 压降和炭块自身压降的差异，其共同难题是钢一炭 压降集体偏高，且有较大的下降空间。各个企业都 采取了相应的技术措施以达到降低阳极钢炭压降的 目的，主要技术措施有：非同径腿安全节能型阳极钢 爪应用、助熔剂熔池保护全截面熔铸再制造钢爪腿 技术应用、夹持式阳极组装工艺应用、阳极炭块炭碗 连通技术应用以及钢壳铝芯横梁阳极钢爪技术应用 等。 ２．１非同径腿安全节能型阳极钢爪应用
作者简介：胡宗喜，现任山西华泽铝电有限公司质检计控中心质量管理科主管，轻金属冶炼高级工程师职称，主要从事电解铝工艺技术质检质 量管理工作。
· ５１７ ·
２ 降低铁碳压降主要技术措施
不同电解铝企业的管理模式、操作质量和原材
料指标、不尽相同，预培阳极的爆炸焊压降、钢爪压 降、钢一炭压降和炭块压降会有差距。铝电解企业 间阳极压降的差异，主要是爆炸焊块压降、钢爪自身 压降和炭块自身压降的差异，其共同难题是钢一炭 压降集体偏高，且有较大的下降空间。各个企业都 采取了相应的技术措施以达到降低阳极钢炭压降的 目的，主要技术措施有：非同径腿安全节能型阳极钢 爪应用、助熔剂熔池保护全截面熔铸再制造钢爪腿 技术应用、夹持式阳极组装工艺应用、阳极炭块炭碗 连通技术应用以及钢壳铝芯横梁阳极钢爪技术应用 等。 ２．１非同径腿安全节能型阳极钢爪应用
作者简介：胡宗喜，现任山西华泽铝电有限公司质检计控中心质量管理科主管，轻金属冶炼高级工程师职称，主要从事电解铝工艺技术质检质 量管理工作。
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降低阳极铁—碳压降的生产实践
降低阳极铁—碳压降的生产实践在电解铝厂的生产中，阳极被誉为“电解的心脏”，而作为阳极组装质量的主要指标，铁—碳压降的高低，在一定程度上决定着吨铝电耗的高低。
特别在大型预焙铝电解槽的生产实践中，电流强度普遍较大，每处压降（既使很小）长时间累计下来就是很大的数字。
如何降低铁—碳压降，可以说是直接关系到铝电解生产成本的大问题之一。
我车间采用各种具体措施降低铁—碳压降，收效甚好。
一般来讲，促使阳极铁—碳压降升高的原因主要有以下几个方面：1、钢爪砂洗除锈不到位，高度不够，不洁净，有铁锈、杂质等附着在上面，形成隔离层，影响导电，从而使压降升高。
2、磷生铁中粉尘和碳粒处理不达标，在浇注过程中产生杂质气泡夹杂，增大磷生铁的电阻，使压降升高。
铁水中的气体和非金属夹杂物含量不仅影响强度和致密度，而且还与磷铁形成气孔、裂纹等缺陷有关，还直接降低导电性能。
3、浇注前对碳碗的吸灰、清理不干净，会影响铁水的流动，或者混入铁水，造成铁水与碳碗接触不紧密，铁水本身夹杂。
吸灰不干净，也可导致浇注后磷铁环与碳碗之间有明显的缝隙，导杆可以轻微的晃动。
在浇注过程中，钢爪上粘结的氧化铝粉或面壳块会落入碳碗，影响浇注质量。
4、爪头上抹的铅粉、石墨涂料不到位，不均匀，不能起到良好导电作用，反而使压降升高。
铅粉、石墨中的水分挥发不出去，会使铁水在浇注中起泡或翻腾，严重时还会发生放炮现象，影响浇注质量。
5、浇注中因碳块潮湿，不得不进行二次浇注（先在碳碗中注入少量铁水，对碳块进行预热，然后再进行浇注，从回收到车间的残磷铁碗上，可以很清楚的看到二者有一道明显界限），浇注铁水流速不均匀或流速过快，都会使铁水收缩不合理，形成磷铁环断裂缝，即炸裂缝（有的有两处以上断裂纹）。
二次浇注会使铁水上下翻腾，夹杂气泡，两次浇注磷铁间出现断层，增大电阻，在电解生产中产生热量，严重的会造成阳极碳块整个脱落。
6、钢爪、阳极碳块本身质量有问题，杂质过多。
钢爪中有气孔、夹渣，会影响钢爪的导电性能。
180kA铝电解槽降低阳极效应系数的策略及经验
180kA铝电解槽降低阳极效应系数的策略及经验摘要本文结合生产实际,分析了在180KA槽上降低效应系数的可行性,总结了降低效应系数的策略和经验,得出利用降低效应系数可以较大幅度降低直流电单耗的结论。
关键词180KA;铝电解槽;降低;阳极效应系数0引言电解铝行业属于高能耗产业,能源利用率低于48%。
在能源严重缺乏的今天,节能降耗已成为铝工业发展的新方向。
效应均摊电压对电耗的影响为30mv~150mv,在其它降耗潜力都已挖掘的情况下,通过降低效应系数来降低直流电耗仍然有较大的节能空间。
1降低阳极效应系数的可行性分析1.1阳极效应发生的机理阳极效应是熔盐电解所固有的一种特征现象。
阳极效应可以看作是一种“阻塞效应”,在很大程度上阻碍阳极与熔体间的电流传递。
对阳极效应发生的机理及其反应过程,可谓众说纷纭,有湿润性改变学说,阳极过程改变学说,氟离子放电理论,静电理论等。
但每种理论都说明铝电解槽阳极效应发生的本质是阳极表面供给不足。
造成阳极表面供给不足的主要原因有3方面:一是氧化铝供给不足(下料量偏低);二是电解质溶解溶解氧化铝能力偏差;三是电解质传质能力不足(电解质发粘)。
因此,从理论上来讲,只要我们保持阳极表面有充分的,就可以控制阳极效应的发生。
实际生产中,许多效应的发生,有明确的原因就是氧化铝供给不足或电解质溶解氧化铝能力偏差引起的。
1.2阳极效应对生产的益处及降低效应系数后对生产的负面影响1.2.1阳极效应的发生对生产有以下好处1)清理阳极底掌,活化阳极表面,保证阳极正常工作;2)促使炭渣分离,保持电解质清凉,保证氧化铝正常溶解;3)通过效应等待期间减量下料或停止下料的方式,消化过多的氧化铝原料,定期检验纠正氧化铝浓度,对槽况分析进行一次“清零”,便于槽控机利用浓度电阻控制原理,尽可能把Al2O3浓度保持在理想范围;4)加速电解槽沉淀的溶解,防止炉底结壳,保证电解槽正常运行。
1.2.2降低效应系数后可能对生产造成的负面影1)由于阳极质量不太好,减少效应发生的机率后,减弱了对阳极底掌定期清洁清理的作用,出现阳极底掌消耗不均,甚至阳极长包现象。
降低大型铝电解槽压降的技术应用探讨
其中对于被动 阻 流 技 术 来 说 主 要 地 对 铝 液 以 及 电 解 质 流态进行有效地改变使得熔体流速随之下降保证铝液表层 的界面波幅逐渐下降) 而在工业领域中曲面阴极与阻流块 是十分常用的措施 通过对这种方法的运用能够对电解槽的 磁流体稳定程度进行有效地改善而且还能够使得电解槽内部 的氧化铝溶解与扩散现象得以缓解同时实现电流效率的降 低形成了一定的负面影响因而在铝厂中并不被认可与接收
现阶段工业领 域 所 采 用 的 对 水 平 电 流 进 行 抑 制 的 方 法 就是阴极炭块和钢棒特殊绝缘等多种方式 而 ;电铝有限公 司则选择使用的是阴极钢棒开缝这种方式 在水平电流抑制 高度较高的情况下平均槽电压的侧部电流就会向着中间的位 置集中进而形成电流回流且局部区域会出现过流的情况 而在水平电流抑制高度过低的情况下那么侧部的电流则会相 对集中电解槽的稳定程度下降 为此必须要在其抑制高度 适中的情况下才能够保证阴极内部的电流分布是均匀的
关键词大型铝电解槽电压降低技术应用
44在铝行业长期发展的而过程中我国已经成为全球年产铝 量最多的国家然而在吨铝能耗降低方面却十分落后尚未达 到国外的先进水平 要节省生产成本并减少吨铝的能源消耗 才能够确保铝行业的有效发展 槽电压降低与电流效率提高 已经成为铝电解节能技术的重要内容
!科技风 "#$% 年 % 月下
水利电力 !"#$%&$'(') *+&,-./&$01$21(3$&)%$1$3$'9
降低大型铝电解槽压降的技术应用探讨
毕建辉
新疆神火煤电有限公司铝业公司!新疆昌吉!)&#'%%
摘4要在铝电解槽中槽电压是十分重要的参数而槽电压的降低已经成为铝电解生产过程中实现节能的有效途径 文章 以 ;电铝有限公司为例根据其现有的槽形阐述了相关的技术应用以期有所帮助
现阶段工业领 域 所 采 用 的 对 水 平 电 流 进 行 抑 制 的 方 法 就是阴极炭块和钢棒特殊绝缘等多种方式 而 ;电铝有限公 司则选择使用的是阴极钢棒开缝这种方式 在水平电流抑制 高度较高的情况下平均槽电压的侧部电流就会向着中间的位 置集中进而形成电流回流且局部区域会出现过流的情况 而在水平电流抑制高度过低的情况下那么侧部的电流则会相 对集中电解槽的稳定程度下降 为此必须要在其抑制高度 适中的情况下才能够保证阴极内部的电流分布是均匀的
关键词大型铝电解槽电压降低技术应用
44在铝行业长期发展的而过程中我国已经成为全球年产铝 量最多的国家然而在吨铝能耗降低方面却十分落后尚未达 到国外的先进水平 要节省生产成本并减少吨铝的能源消耗 才能够确保铝行业的有效发展 槽电压降低与电流效率提高 已经成为铝电解节能技术的重要内容
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降低大型铝电解槽压降的技术应用探讨
毕建辉
新疆神火煤电有限公司铝业公司!新疆昌吉!)&#'%%
摘4要在铝电解槽中槽电压是十分重要的参数而槽电压的降低已经成为铝电解生产过程中实现节能的有效途径 文章 以 ;电铝有限公司为例根据其现有的槽形阐述了相关的技术应用以期有所帮助
浅谈降低180kA预焙铝电解槽炉底压降的有效途径
作， 电解槽控制采用低窄氧化铝浓度控制技 术 ， 对电解槽下料方式进行改造 ， 加强设备 的维修和改 造等措施 ， 使炉 底 压降下降 了２ ．８ｍ 对 电解槽增产节能的效果比较 明显。 １３ Ｖ， 关键词 ： 电解槽 ； 炉底压降； 降低； 措施
中 图分 类号 ：Ｆ ２ Ｔ ８１ 文 献标 识 码 ： Ｂ
于不 能及时得到 溶解 形成 沉 淀 ， 小沉 淀 日积月 累 就 会 变成 大沉淀 ， 从而增大 了电解槽 炉底 压 降。
３ 降低 电解 槽炉 底压 降 的措 施
３ １ 降低 阴极碳块 电压降 ． ３ １ １ 选 用优质 的 阴极炭块 ． ．
目前 电解 槽 使 用 的 阴极 碳 块 主 要 有无 定 形 炭
溶。但如果在槽温偏低、 炉底发冷的情况下 ， 沉淀会
析出固体氧化铝而形成结壳 。实际生产中由于边部 加工、 换极与加保 温料间隔时间较短 ， 下料汽缸老
化， 打壳锤头打不开火眼卡锤头造成大堆料现象较 多等几 方面原 因 ， 造成 大量 氧化 铝进人 电解槽 内 ， 由
槽寿命和降低电压降是非常有利 的； 最差的连接是 第 ５ 因为这种连接其阴极钢棒断面的直角很锐 种，
块的平均石墨化指数、 钠膨胀率、 电阻率及热膨胀率 是不同的 ， 阴极碳块的电压降与炭块 自身的电阻率 有关 ， 电阻率越大则电压降就越大， 按电压降从大到
小 的炭 块排列顺 序 为 ： 无定 形 炭块 半 石 墨炭 块 半石 墨化炭块 石 墨化 炭块 ， 因此选 用 石 墨化 高 的
利， 这会使 得电解槽 的阴极钢棒 在焙烧 、 动和生产 启
过程 中 由于 它 的热 膨 胀对 角部 炭 块 产 生 的应 力 最
Ｅ－ ａＩＧＳ Ｙ ｍ ｉ ： Ｊ ＠Ｉ ６ ｃ ｍ Ｌ Ｌ ２ －ｏ 咖 。 一 ６
浅谈铝电解生产实践中的节能途径
多 炭 粒 。坚 持 换 阳极 和熄 灭 效 应 后 进 行 捞 碳 渣 作
式 中， 为槽工作电压 ；Ｕ母 为导电母线电压 ｕ槽 线
业 。另外 ，在 电解质里还 有一些悬 浮的 固体氧化 铝 ，也会增大电解质 的电阻率 ，应严格控制一次加
入 电解 质 内 的氧 化铝 数量 。
降 ；Ｕ效 为效应电压分摊电压。
要 办 法是 采 用弱 酸性 电解质 ，并 添加 能够 减 小 电解
２ 降低铝 电解 电能消耗 的途径
２１ 降低 平 均 电压 ．
Ｕ 均 ＝ Ｕ 母线 ＋Ｕ 槽 ＋Ｕ 效
质 对 于炭 粒 湿 润性 的物 质 如 Ｃａ。 Ｍｇ： Ｆ和 Ｆ，使 炭渣
漂 浮起来 。在生产中应减少 阳极 氧化 ，避免脱落过
６ ２
新 疆 有 色 金 属
第６ 期
浅谈铝 电解 生产 实践 中的节能途径
李坚强
（ 新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司 可可托海 ８６０） ３３０
摘 要 通过 降低平均 电压和提高电流效率可 以实现节能降耗的生产 目的。 关键词 节能降耗 平均电压 电流效率
铝 电解生产是高耗能行业 ，随着铝电解工业的 变 化 ，可视 为常值 。 生产技术 日趋成熟 ，在现代大型预焙槽 ，电解铝的 直流电耗 已降到 １ ００ Ｗｈ ｔ ３ ０ ／左右 ，但是距理论电 ｋ
１ 电能效率计算 及降低 电单耗办法
电能效 率 ＝理 论 电耗 ／ 际 电耗 ×１０ 实 ０％，设 电
间的接触点电压降 ，应注意浇铸方法与质量 ，减少
接触点电压降。
（） 降低 电解质 电压 降（ ） ２ ｕ质
解槽电流强度为 Ｉ ， 平均电压为 Ｖ 电流效率为 ，理 ，
式 中， 为槽工作电压 ；Ｕ母 为导电母线电压 ｕ槽 线
业 。另外 ，在 电解质里还 有一些悬 浮的 固体氧化 铝 ，也会增大电解质 的电阻率 ，应严格控制一次加
入 电解 质 内 的氧 化铝 数量 。
降 ；Ｕ效 为效应电压分摊电压。
要 办 法是 采 用弱 酸性 电解质 ，并 添加 能够 减 小 电解
２ 降低铝 电解 电能消耗 的途径
２１ 降低 平 均 电压 ．
Ｕ 均 ＝ Ｕ 母线 ＋Ｕ 槽 ＋Ｕ 效
质 对 于炭 粒 湿 润性 的物 质 如 Ｃａ。 Ｍｇ： Ｆ和 Ｆ，使 炭渣
漂 浮起来 。在生产中应减少 阳极 氧化 ，避免脱落过
６ ２
新 疆 有 色 金 属
第６ 期
浅谈铝 电解 生产 实践 中的节能途径
李坚强
（ 新疆有色金属工业集团稀有金属有限责任公司 可可托海 ８６０） ３３０
摘 要 通过 降低平均 电压和提高电流效率可 以实现节能降耗的生产 目的。 关键词 节能降耗 平均电压 电流效率
铝 电解生产是高耗能行业 ，随着铝电解工业的 变 化 ，可视 为常值 。 生产技术 日趋成熟 ，在现代大型预焙槽 ，电解铝的 直流电耗 已降到 １ ００ Ｗｈ ｔ ３ ０ ／左右 ，但是距理论电 ｋ
１ 电能效率计算 及降低 电单耗办法
电能效 率 ＝理 论 电耗 ／ 际 电耗 ×１０ 实 ０％，设 电
间的接触点电压降 ，应注意浇铸方法与质量 ，减少
接触点电压降。
（） 降低 电解质 电压 降（ ） ２ ｕ质
解槽电流强度为 Ｉ ， 平均电压为 Ｖ 电流效率为 ，理 ，
400KA大型预焙电解槽炉底压降管理实践
・
４・
铝
镁
通
讯
２ ０ １ ３ 年№ ２
４ ０ ０ Ｋ Ａ 大 型预焙 电解槽炉底压 降管理 实践
张华锋 郝海 明 杨 晓增
（ 河 南 中孚 实业 股份 有 限公 司杯 丰铝 电分公 司 ，河 南林 州 ４ ５ ６ ５ Ｏ （ ） ）
摘
耍： 本 文介绍 了大型预焙槽 生产 管理过程 中的规 整 炉膛 的重要 性 ， 并就林丰 铝 电４ ０ ０ Ｋ Ａ电解槽Ａ Ｌ ０ ９ 年投 产到
筑炉质量控制尤为重要 ， 筑炉过程的每一道环 节， 都会影响炉底压降的过低 ，因此筑炉工艺质量
２ ０ ｌ ３ 年№ ２
铝
镁
通
讯
・ ５・
的控制 ， 是施工质量控制的重点 ， 一旦施工完毕 ， 该
槽需要运行２ ０ ０ ０ 天或更长时间 ， 对整 台电解槽来说 也就成了终身因素 ，即使 能降低几毫伏 ， 其终生带 来效益十分可观 。因此对筑炉各工序全程跟进 ， 确 保每道工序的质量落实 ， 保证筑炉质量是关键 。 公 司主要对筑炉质量的控制点有 ：
一
般 占整 个 槽 电压组 成 部分 的 ７ １ ０ ％，甚 至会 达
到１ Ｏ ％以上。 它不但代表该部分 的］ 二 作状况 ， 而且
还对 整个 电解槽 生产 起 着极 其 重 要 的影 响 。 它 的高
要有 电解质压降、 阴极压降和效应分摊 电压。电解 质 电压降的降低需要电解质成分 的调整 ， 受到很多 条件的局 限。效应分 摊电压随着低效应管理的深 入， 对 电压影响的比例已很小 （ ５ ｍ ｖ ｏ 而阴极压降 单槽或系列问却存在着较大的差距和一定的下降空 间。 如何通过 电解质成分 的调整和技术参数 的管控
４・
铝
镁
通
讯
２ ０ １ ３ 年№ ２
４ ０ ０ Ｋ Ａ 大 型预焙 电解槽炉底压 降管理 实践
张华锋 郝海 明 杨 晓增
（ 河 南 中孚 实业 股份 有 限公 司杯 丰铝 电分公 司 ，河 南林 州 ４ ５ ６ ５ Ｏ （ ） ）
摘
耍： 本 文介绍 了大型预焙槽 生产 管理过程 中的规 整 炉膛 的重要 性 ， 并就林丰 铝 电４ ０ ０ Ｋ Ａ电解槽Ａ Ｌ ０ ９ 年投 产到
筑炉质量控制尤为重要 ， 筑炉过程的每一道环 节， 都会影响炉底压降的过低 ，因此筑炉工艺质量
２ ０ ｌ ３ 年№ ２
铝
镁
通
讯
・ ５・
的控制 ， 是施工质量控制的重点 ， 一旦施工完毕 ， 该
槽需要运行２ ０ ０ ０ 天或更长时间 ， 对整 台电解槽来说 也就成了终身因素 ，即使 能降低几毫伏 ， 其终生带 来效益十分可观 。因此对筑炉各工序全程跟进 ， 确 保每道工序的质量落实 ， 保证筑炉质量是关键 。 公 司主要对筑炉质量的控制点有 ：
一
般 占整 个 槽 电压组 成 部分 的 ７ １ ０ ％，甚 至会 达
到１ Ｏ ％以上。 它不但代表该部分 的］ 二 作状况 ， 而且
还对 整个 电解槽 生产 起 着极 其 重 要 的影 响 。 它 的高
要有 电解质压降、 阴极压降和效应分摊 电压。电解 质 电压降的降低需要电解质成分 的调整 ， 受到很多 条件的局 限。效应分 摊电压随着低效应管理的深 入， 对 电压影响的比例已很小 （ ５ ｍ ｖ ｏ 而阴极压降 单槽或系列问却存在着较大的差距和一定的下降空 间。 如何通过 电解质成分 的调整和技术参数 的管控
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ｄ ｏ ｎ ｐ ｔ ｎ ． ｏ ｈ ｉ ｄ ｃ ｓｏ ｖ ｒ ｇ ｏ ｔｇ ｎ Ｃ ｃ ｓ ａ ｅ ｂ ｅ ｆ ｒｉ ｌ ｍｅ ｔｔ ｎ ｏ ｈ ａ ｕ ｓ ｒ ｐ ｉ ｌ ｅ Ｂ ｔ ｎ ｉｅ ｆ ｅ ａ ｅｖ ｌ ｅ ａ ｄ Ｄ ｏ ｔ ｖ ｅ ｎ ａｔ ｍｐ ｅ ｎ ａｉ ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ． ｏ ｉ ａ ａ ｈ ｅ ｏ ｆ ｅ
严格执行导杆压降的考核管理， 每工区小班对
换极 后 的导杆 压 降 必须 进 行 测 量 ， 导 杆压 降 超 过 对
规定值的导杆要进行人 工复紧， 把导杆压降控制在
第 ３期
张天星： 降低预焙阳极铝电解槽压降实践
成结壳 ， 从而使炉底压降增大 。只有保持合理 的两 项水平 ， 才能保持较低 的槽温和较小 的过热度才能 增 加 炉帮厚 度 ， 减小 水平 电流 ， 使炉 底压 降降低 。 （） 高换 极 质 量 ， 时 掌握 炉 底 状 况 。严 控 换 ２提 及
部 分是生 产过 程 中沉 积在 阴极 表 面上 的沉 淀结 壳 产
生 的压降， 降低炉底压 降需要各项技术条件 的支持
和匹配 ， 于投产 的 电解 槽 ， 对 只有从 优 化工 艺技 术 条
件 去解决 。
２ 低 电压 控 制技 术 的 实施 措 施
２ １ 降低 阳极 导杆 压 降 ．
Ｋｅ ｏ ｄ ：ａｕ ｎ ｍ ｔ ｎ ； ｖ ｒｇ ｏｔ ｇ ＤＣ ｎ ｔｃ ｓ ； ｎ ｒ ｙ ｓ ｖｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｌｍｉ ｕ ｐ ｌ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｖ ｌ ｅ； ｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｇ —ａ ｉｇ ｏ ｉ ａ
１ 引 言
工信部 ２ １ 年 １ ３ ０２ 月 ０日印发 的《 有色金属工 业“ 十二五” 发展规划》 铝工业 “ 及《 十二五” 发展规
（ 控制好 电解槽的热平衡 ， １ ） 合理保持两项水平 、 槽温和过热度。热平衡保持的是否合理对炉底压降
有直接 的关 系 ， 项水平 、 温 和过热 度是 保 持热 平 两 槽 衡 的 关键 。如 果 炉 帮 减 薄 ， 膛 变 大 ， 底 沉 淀 增 炉 炉 多， 水平 电流就会 增 大 ， 功 电压 减 小 ， 使 炉 底 形 有 致
第３ ４卷第 ３期 ２ １ ６月 ０ ２年
甘
肃
Байду номын сангаас
冶
金
Ｖ １３ Ｎｏ ３ ｏ． ４ ．
ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬ ＬＵＲＧＹ
Ｊ ｎ ，０１ ｕ ．２ ２
文章编号 ：６ ２４ ６ （０２ ０ －１０ ） １７ ． １ ２ １ ） ３０ ４ ． ４ １ ４
降低 预 焙 阳极 铝 电解 槽 压 降 实践
光滑 。
理论上讲 ， 降低综合交流电耗有两个途径 ： ） （ 提 １ 高 电流效率 ； ） 低 槽平 均 电压 。 电流 效 率 的提 高 （降 ２
受 制 于槽 型结 构等 多 种 因 素 ， 时 间 内很 难 大幅 提 短
（） 划痕较 深 的母 线 进 行 在 线 铝 水 浇铸 ， 该 ３对 使
Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｃ ｅ ｓ ｔ Ｖｏ ｔ ｇ ｏ ｎ Ｐｒ ｂ ｋ ｎ ｔ ｎ ａ ｔｃ ｏ Ｄｅ ｒ ａ ｅ Ｐｏ ｌａ ｅ Ｄｒ ｐ ｉ ｅ ａ ｉ ｇ Ｐｏ ｌ ｅ ｉ
ＺＨＡＮＧ ａ ｘ ｎ Ｔｉｎ— ｉ ｇ
（ ＵｌｙａｄＴｃ ｎｌ ｙＤ ｐｒ ｎ， Ｈ Ｃ ａ ｚｏ ｒｎｈ ，ａｚｏ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｑ ａ ｔ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｅａｔ ｔＣ ＡＬ Ｏ Ｌ ｎｈ ｕＢａ ｃ Ｌｎｈｕ７ ０ ６ ， ｈｎ ） ｉ ｏ ｍｅ
划》 中指 出“ 十二五” 期间有色金属工业节能减排任 务繁重 ， １ 年 ， ２ ０ 有色金属行业能耗 占全国能源消 ０
耗的 ２８ ， ． ％ 但工 业增 加值 只 占全 国的 １９％ ； 内 ．９ 国 电解铝 平均 吨 铝直流 电耗 １ ８ Ｗｈ 距 国内先 进 ３０４ｋ ， 水 平 １ ０ ２１０—１ ０ Ｗｈ水平 仍有 一 定 差距 ， 求 ２５０ｋ 要
处压 降基 本控制 在正 常范 围 。
２ ２ 降低炉 底压 降 ．
高 。根据电解系列的实际状况结合 同行业技术发展 趋势 ， 降低槽平均电压较为可行 。 本 文 主要 是针 对 国 内某公 司开 展降 低槽 电压工 作 中采取 的一些措施和实施效果进行了总结分析。
炉底压降一部分是阴极材料上产生 的压降 ， 一
规定值以下（ 对于槽龄较大的２０ｋ ０ Ａ系列导杆与母 线接触压 降平 均控 制在 １ ２ｍＶ左 右 ， 大 修 槽控 制 新
在 １ Ｖ左 右 ） ０ｍ 。同时 ， 对 ２０ｋ 针 ０ Ａ系 列 老 龄槽 较
多， 阳极 大母 线上 划 痕 多 ， 凸不 平 ， 凹 导致 阳 极 导 杆
电解铝 直 流 电耗 要 降到 １ ０ Ｗｈ ｔ ２５ ０ｋ ／ 。
压降较 大 ， 至个 别部位 划痕 深 。 甚 导致 阳极 电流 分 布 不均 的现象 ， 采取 了 以下 措施 ：
（） １ 在装极 前用 风 管 吹母 线 表 面 的杂 物 ， 格 控 严
制新装 极 的压降 。 （） 导杆表 面 的 毛刺 进 行 打 磨 ， 接 触 面 较 为 ２对 使
Ａｂ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｉ ｌ ｅｅ ｔ ｌｓｓ ｐ ａ ｔｉ ｉ ａ ｈ ｈ ｓ ｒ ｐ ｓ ｓ ｍｅ ｕ ｅ ｏ ｄ ｃ ｅ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ａ ｌｃｒ ｙ ｉ ｌｎ ｎ Ｃｈｎ ，ｔ ｅ ｔ ｅ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｒ ｓｔ ｅ ｒ ａ ｈ ｏ ｔｇ ｏ ｌ ｏ ｓ ｓ ｓ
张 天 星
（ 中国铝业兰州分公司 质量技术部 ， 甘肃 兰州 ７ ０６ ） ３ ０ ０
摘
要： 本文结合 国内某公司铝电解生产实际情况 ， 提出降低预焙 阳极铝 电解槽压 降措 施 ， 实施后 电解槽 平均 电压
和直 流电单耗 等指标得 到了较大提高 。
关键 词 ： 铝电解槽 ； 平均 电压 ； 直流电单耗 ； 节能 中图分类号 ：Ｆ ２ Ｔ８ １ 文献标识码 ： Ｂ
严格执行导杆压降的考核管理， 每工区小班对
换极 后 的导杆 压 降 必须 进 行 测 量 ， 导 杆压 降 超 过 对
规定值的导杆要进行人 工复紧， 把导杆压降控制在
第 ３期
张天星： 降低预焙阳极铝电解槽压降实践
成结壳 ， 从而使炉底压降增大 。只有保持合理 的两 项水平 ， 才能保持较低 的槽温和较小 的过热度才能 增 加 炉帮厚 度 ， 减小 水平 电流 ， 使炉 底压 降降低 。 （） 高换 极 质 量 ， 时 掌握 炉 底 状 况 。严 控 换 ２提 及
部 分是生 产过 程 中沉 积在 阴极 表 面上 的沉 淀结 壳 产
生 的压降， 降低炉底压 降需要各项技术条件 的支持
和匹配 ， 于投产 的 电解 槽 ， 对 只有从 优 化工 艺技 术 条
件 去解决 。
２ 低 电压 控 制技 术 的 实施 措 施
２ １ 降低 阳极 导杆 压 降 ．
Ｋｅ ｏ ｄ ：ａｕ ｎ ｍ ｔ ｎ ； ｖ ｒｇ ｏｔ ｇ ＤＣ ｎ ｔｃ ｓ ； ｎ ｒ ｙ ｓ ｖｎ ｙ Ｗ ｒ ｓ ｌｍｉ ｕ ｐ ｌ ｅ ａ ｅ ａ ｅ ｖ ｌ ｅ； ｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｇ —ａ ｉｇ ｏ ｉ ａ
１ 引 言
工信部 ２ １ 年 １ ３ ０２ 月 ０日印发 的《 有色金属工 业“ 十二五” 发展规划》 铝工业 “ 及《 十二五” 发展规
（ 控制好 电解槽的热平衡 ， １ ） 合理保持两项水平 、 槽温和过热度。热平衡保持的是否合理对炉底压降
有直接 的关 系 ， 项水平 、 温 和过热 度是 保 持热 平 两 槽 衡 的 关键 。如 果 炉 帮 减 薄 ， 膛 变 大 ， 底 沉 淀 增 炉 炉 多， 水平 电流就会 增 大 ， 功 电压 减 小 ， 使 炉 底 形 有 致
第３ ４卷第 ３期 ２ １ ６月 ０ ２年
甘
肃
Байду номын сангаас
冶
金
Ｖ １３ Ｎｏ ３ ｏ． ４ ．
ＧＡＮＳＵ ＭＥＴＡＬ ＬＵＲＧＹ
Ｊ ｎ ，０１ ｕ ．２ ２
文章编号 ：６ ２４ ６ （０２ ０ －１０ ） １７ ． １ ２ １ ） ３０ ４ ． ４ １ ４
降低 预 焙 阳极 铝 电解 槽 压 降 实践
光滑 。
理论上讲 ， 降低综合交流电耗有两个途径 ： ） （ 提 １ 高 电流效率 ； ） 低 槽平 均 电压 。 电流 效 率 的提 高 （降 ２
受 制 于槽 型结 构等 多 种 因 素 ， 时 间 内很 难 大幅 提 短
（） 划痕较 深 的母 线 进 行 在 线 铝 水 浇铸 ， 该 ３对 使
Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｔ ｃ ｅ ｓ ｔ Ｖｏ ｔ ｇ ｏ ｎ Ｐｒ ｂ ｋ ｎ ｔ ｎ ａ ｔｃ ｏ Ｄｅ ｒ ａ ｅ Ｐｏ ｌａ ｅ Ｄｒ ｐ ｉ ｅ ａ ｉ ｇ Ｐｏ ｌ ｅ ｉ
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（ ＵｌｙａｄＴｃ ｎｌ ｙＤ ｐｒ ｎ， Ｈ Ｃ ａ ｚｏ ｒｎｈ ，ａｚｏ ３ ０ ０ Ｃ ｉａ Ｑ ａ ｔ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｅａｔ ｔＣ ＡＬ Ｏ Ｌ ｎｈ ｕＢａ ｃ Ｌｎｈｕ７ ０ ６ ， ｈｎ ） ｉ ｏ ｍｅ
划》 中指 出“ 十二五” 期间有色金属工业节能减排任 务繁重 ， １ 年 ， ２ ０ 有色金属行业能耗 占全国能源消 ０
耗的 ２８ ， ． ％ 但工 业增 加值 只 占全 国的 １９％ ； 内 ．９ 国 电解铝 平均 吨 铝直流 电耗 １ ８ Ｗｈ 距 国内先 进 ３０４ｋ ， 水 平 １ ０ ２１０—１ ０ Ｗｈ水平 仍有 一 定 差距 ， 求 ２５０ｋ 要
处压 降基 本控制 在正 常范 围 。
２ ２ 降低炉 底压 降 ．
高 。根据电解系列的实际状况结合 同行业技术发展 趋势 ， 降低槽平均电压较为可行 。 本 文 主要 是针 对 国 内某公 司开 展降 低槽 电压工 作 中采取 的一些措施和实施效果进行了总结分析。
炉底压降一部分是阴极材料上产生 的压降 ， 一
规定值以下（ 对于槽龄较大的２０ｋ ０ Ａ系列导杆与母 线接触压 降平 均控 制在 １ ２ｍＶ左 右 ， 大 修 槽控 制 新
在 １ Ｖ左 右 ） ０ｍ 。同时 ， 对 ２０ｋ 针 ０ Ａ系 列 老 龄槽 较
多， 阳极 大母 线上 划 痕 多 ， 凸不 平 ， 凹 导致 阳 极 导 杆
电解铝 直 流 电耗 要 降到 １ ０ Ｗｈ ｔ ２５ ０ｋ ／ 。
压降较 大 ， 至个 别部位 划痕 深 。 甚 导致 阳极 电流 分 布 不均 的现象 ， 采取 了 以下 措施 ：
（） １ 在装极 前用 风 管 吹母 线 表 面 的杂 物 ， 格 控 严
制新装 极 的压降 。 （） 导杆表 面 的 毛刺 进 行 打 磨 ， 接 触 面 较 为 ２对 使
Ａｂ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｉ ｌ ｅｅ ｔ ｌｓｓ ｐ ａ ｔｉ ｉ ａ ｈ ｈ ｓ ｒ ｐ ｓ ｓ ｍｅ ｕ ｅ ｏ ｄ ｃ ｅ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌａ ｅ ｓｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｈ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ａ ｌｃｒ ｙ ｉ ｌｎ ｎ Ｃｈｎ ，ｔ ｅ ｔ ｅ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｒ ｓｔ ｅ ｒ ａ ｈ ｏ ｔｇ ｏ ｌ ｏ ｓ ｓ ｓ
张 天 星
（ 中国铝业兰州分公司 质量技术部 ， 甘肃 兰州 ７ ０６ ） ３ ０ ０
摘
要： 本文结合 国内某公司铝电解生产实际情况 ， 提出降低预焙 阳极铝 电解槽压 降措 施 ， 实施后 电解槽 平均 电压
和直 流电单耗 等指标得 到了较大提高 。
关键 词 ： 铝电解槽 ； 平均 电压 ； 直流电单耗 ； 节能 中图分类号 ：Ｆ ２ Ｔ８ １ 文献标识码 ： Ｂ